入口结构、腰轮流量计及其装配方法与流程

1.本发明属于腰轮流量计领域，具体涉及一种入口结构、腰轮流量计及其装配方法。


背景技术：

2.腰轮流量计是一种转子型的容积式流量计，也称为罗茨流量计。在流量计的壳体内有一个计量室，计量室内有一对可以相切旋转的腰轮。腰轮流量计是用于对管道中介质(气体或液体)流量进行连续或间歇测量的计量仪表，它具有精度较高、可靠性好、重量轻、寿命长、安装使用方便等特点。
3.现有技术中公告号cn113188625a的专利文献公开了一种腰轮流量计，该技术方案包括机壳，机壳的两侧对称开设有导流口，机壳的一端固定安装有底盖，机壳的另一端固定安装有顶盖，顶盖的外侧固定安装有流量显示器，机壳的内部开设有计量室，计量室内部活动安装有两根两端分别伸入到底盖和顶盖内部的转轴，转轴的外圈固定安装有腰轮，顶盖的内部开设有传动腔，传动腔的内部活动安装有一对啮合的同步齿环，传动腔内部位于同步齿环的中心处活动安装有安装套轴，顶盖内部位于同步齿环与流量显示器之间活动安装有磁耦合器，底盖内部位于转轴的端面处活动安装有限位销，限位销的外侧固定卡接有卡紧块，卡紧块的外侧螺纹套接有螺旋端盖，传动腔靠近磁耦合器一侧位于同步齿环内圈与安装套轴外圈之间活动安装有传动齿轮柱，同步齿环的内圈呈环状均匀固定安装有从动块，从动块的一侧固定连接套块，安装套轴的外圈呈环状均匀固定安装有转块，转块与从动块数量相同且相间分布，转块内部开设有与套块活动套接有活动槽，安装套轴靠近机壳一侧开设有与转轴活动套接的卡槽。
4.但是，上述腰轮流量计仍存有不足之处是：
5.被计量的介质经机壳上的入口进入后会在机壳的计量腔体内向四周扩散，使得腰轮的转动响应降低，进而影响介质的计量精度。同时对杂质不能起到阻挡作用。
6.基于此，申请人考虑设计一种能够提升计量精度的入口结构、腰轮流量计及其装配方法。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理，能够提升计量精度的入口结构、腰轮流量计及其装配方法。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
9.入口结构，包括在腰轮流量计的入口的孔口处设置的导流面，所述导流面能够使得流经的介质流汇聚并射向腰轮流量计中一对腰轮之间的交汇处。
10.腰轮流量计，具有以上权利要求1至5中任一项所述的入口结构。
11.腰轮流量计装配方法，包括以下步骤：
12.第一步、装配腰轮：
13.a、将各腰轮的中心轴孔的一端与短轴的一端同轴向固定连接，短轴的另一端套装
轴承；将各腰轮的中心轴孔的另一端与长轴的一端同轴向固定连接后再与轴承装配连接，所述长轴的另一段沿轴向由外向内为同步轮安装段、调节螺母连接段和轴承套装段，所述轴承套装段套装轴承；
14.b、将短轴上套装的轴承装入腰轮流量计的机壳的第一端盖上对应的安装槽内；再将第二端盖通过螺钉紧固连接在机壳上并使得长轴的调节螺母连接段和轴承套装段伸出至所述第二端盖外部；在所述长轴的调节螺母连接段套设有调节螺母；
15.第二步、装配同步齿轮：
16.在两个腰轮的所述长轴的同步轮安装段套装入相互啮合的同步齿轮；
17.不同于现有腰轮流量计采用直通式(圆柱形孔通道)的管道作为进气结构，与之相比较，本发明入口结构具有的优点是：
18.1、在腰轮流量计的入口的孔口处设置上述导流面，导流面能够使得流经的介质流汇聚并射向腰轮流量计中一对腰轮之间的交汇处。这样一来，即能够有效防止流入的介质流(气流或液体流)进入计量腔体后向四周扩散，而是汇聚并射向与通过一对腰轮转子中间位置，使得腰轮转子获得最佳的驱动力矩与及时对介质流的流动作出更为瞬时迅速的响应，帮助提升腰轮流量计的计量精准度。
19.2、上述导流面的设置，也可以构成阻挡杂质的阻挡面，更为有效的阻止杂质进入腰轮流量计的腔体内，更好避免引起腰轮卡死等问题，帮助提升持久使用的可靠性。
附图说明
20.图1为本发明腰轮流量计的结构示意图(俯视方向)
21.图2为本发明腰轮流量计的结构示意图(仰视方向)
22.图3为本发明腰轮流量计中机壳的结构示意图
23.图4为图3中i-i线剖视图
24.图5为本发明腰轮流量计的俯视图
25.图6为图5中ii-ii线剖视图
26.图7为图5中iii-iii线剖视图
27.图8为图7中虚线框处局部放大图
28.图9为本发明腰轮流量计中长轴的结构示意图
29.图10为本发明腰轮流量计装配方法中腰轮间隙检测示意图
30.图11为本发明腰轮流量计装配方法中腰轮间隙调节示意图
31.图12为本发明腰轮流量计装配方法中腰轮间隙检测示意图
32.图13为本发明腰轮流量计装配方法中腰轮间隙调节示意图
33.图中标记为；
34.10机壳：1011测温孔，1012取压孔
35.11上导流块
36.12下导流块
37.13导流面
38.14腰轮
39.15短轴
40.16长轴：161锁紧螺母连接段、162同步轮安装段、163调节螺母连接段、164轴承套装段
41.17弹性垫片
42.18调节螺钉
43.19轴承
44.20同步齿轮
45.21锁紧螺母
46.22塞尺
47.23参考腰轮
48.24调节腰轮
49.25条形阻挡块
具体实施方式
50.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
51.具体实施时：如图1至图13所示，
52.入口结构，包括在腰轮流量计的入口的孔口处设置的导流面，所述导流面能够使得流经的介质流汇聚并射向腰轮流量计中一对腰轮之间的交汇处。
53.其中，在入口的孔口的内上侧面一体成型连接有上导流块，所述上导流块上侧及左右两侧与孔口的内侧面之间密封连接；
54.在入口的孔口的内下侧面一体成型连接有下导流块，所述下导流块下侧及左右两侧与孔口的内侧面之间密封连接；
55.所述上导流块和下导流块各自的迎风面即构成所述导流面；
56.所述上导流块的下端面与所述下导流块的上端面之间间隔开来并构成汇聚导向通道，所述汇聚导向通道用于供介质流汇聚并射向腰轮流量计中一对腰轮之间的交汇处。
57.上述的上导流块与下导流块与孔口一体成型，即与腰轮流量计的壳体一体成型。这样即便于通过铸造工艺来一体成型的加工壳体与上导流块与下导流块，降低上导流块与下导流块的加工设置难度。
58.与此同时，因上导流块与下导流块仅在入口的孔口内布置且材料用量较少，这样也易于有效控制成本，避免因提升计量精度而增大产品制造成本。
59.此外，上导流块和下导流块的结构设置能够进一步提升入口以及腰轮流量计的机壳的结构强度，进一步提升抗爆性能。
60.综上，采用上述上导流块与下导流块即通过更低的成本来提升计量精度，具有更优的经济效益和使用价值。
61.其中，所述上导流块与下导流块在腰轮流量计的上下方向呈镜面对称；所述上导流块的下端面与所述下导流块的上端面之间的间距占所述入口的孔口直径的60％至65％。
62.这样一来，不仅可有效的阻止燃气管道中杂质进入流量计内。
63.采用上下镜面对称的上导流块与下导流块后，能够共同形成最优的汇聚导流效果，更好避免射流对撞降低介质流的动能，确保更高计量精度的实现。
64.与此同时，采用以上比例范围的间距与孔口直径的比例值，能够避免对最大计量
流量的不利影响，实现设定最大计量流量的同时，获得更高的计量精度。
65.其中，所述上导流块与下导流块各自在顺腰轮的轴向方向上呈中间薄越往两端逐渐增厚的形态；且所述上导流块与下导流块各自的迎风面均为弧形面，所述弧形面的半径在顺入口的孔口的轴向上向内逐渐减小。
66.采用上述上导流块与下导流块具有强度高，结构可靠的优点；与此同时，上导流块与下导流各自的迎风面共同构成“喇叭状”(或“漏斗状”)的型面结构，起到更好汇聚导流的功效。
67.其中，所述上导流块与下导流块均设于入口的孔口的最内端。
68.这样一来，即可充分利用孔口的深度，延长杂质在孔口内的行程，降低杂质的行进动能，利用上导流块与下导流块来实现最优的杂质阻挡效果。
69.与此同时，基于“上导流块与下导流块均设于入口的孔口的最内端”，距离一对腰轮转子的距离最近，故具有最优的汇聚导流效果，实现最优的计量精度提升效果。
70.腰轮流量计，具有以上所述的入口结构。
71.腰轮流量计，还包括出口结构，所述出口结构与入口结构呈镜面对称设置。
72.采用上述呈镜面对称的出口结构和入口结构后，实现计量精度提升功能的同时，也能够在不增大腰轮流量计的机壳外形尺寸与内腔容积的同时，提升计量腔的容积。
73.采用本技术方案的腰轮流量计结构，可以实现双向计量，即左进气右出气、右进气左出气两种方式，计量精度可以达到0.5级，远高于其他普通流量计1.5级计量精度。
74.其中，在入口和出口上均设置有测温孔和取压孔结构。
75.这样一来，可以实现双向进气，实现双向测温和取压。
76.测温孔和取压孔结构可以采用堵塞或相应的传感器进行安装，具有较强的通用性。
77.取压孔结构的轴线应垂直于测量管轴线,直径为(3～12)mm，而取压孔的长度最小应等于孔径。所用压力计的测量误差对检定结果造成的影响应在流量计最大允许误差的5％以内。
78.测温孔结构可以适用温度传感器在入口法兰通径中间，所取温度为流体的中心温度，确保温度采集的准确性。
79.腰轮流量计装配方法，包括以下步骤：
80.第一步、装配腰轮：
81.a、将各腰轮的中心轴孔的一端与短轴的一端同轴向固定连接，短轴的另一端套装轴承；将各腰轮的中心轴孔的另一端与长轴的一端同轴向固定连接后再与轴承装配连接，所述长轴的另一段沿轴向由外向内为同步轮安装段、调节螺母连接段和轴承套装段，所述轴承套装段套装轴承；
82.b、将短轴上套装的轴承装入腰轮流量计的机壳的第一端盖上对应的安装槽内；再将第二端盖通过螺钉紧固连接在机壳上并使得长轴的调节螺母连接段和轴承套装段伸出至所述第二端盖外部；在所述长轴的调节螺母连接段套设有调节螺母；
83.第二步、装配同步齿轮：
84.在两个腰轮的所述长轴的同步轮安装段套装入相互啮合的同步齿轮。
85.实施时，在长轴上套装的轴承与邻近的腰轮转子之间的长轴上套装有套装并联的
两对碟簧片；两对碟簧片与调节螺母的配合，能够调整长轴侧的轴承与腰轮端面之间具有合理的间隙来防止轴承卡死，确保转动计量的可靠性。
86.关于调节螺母的扭转操作为：
87.在调节螺母和长轴上用防水记号笔标记好腰轮上位；
88.旋转调节螺母直到腰轮和内端盖内侧刚好接触；在长轴上标记腰轮下位；
89.然后标记腰轮中间位置；
90.旋转螺母到中间位置，随即使得腰轮和后盖、内端盖之间具有合理间隙，使腰轮能够上下移动。
91.在“第一步、装配腰轮”的a步中：
92.在短轴的轴向外端面设置有螺纹孔，采用套装有弹性垫片的调节螺钉，弹性垫片的外侧边缘与轴承的轴向外侧端面相抵接，调节螺钉的外螺纹表面涂有螺纹胶并通过螺纹旋接在所述螺纹孔内；
93.扭转调节螺钉至螺钉头与弹性垫片压接后继续向扭紧方向旋转约270度。
94.通过上述后轴端部的螺纹孔、弹性垫片和调节螺钉，以及调节螺钉的扭转装配作业方法，即可使得腰轮、后轴与轴承之间保持一定间隙，避免腰轮与轴承抵紧，防止轴承卡死，持久确保轴承可正常转动。
95.与此同时，调节螺钉的外螺纹表面在装配前涂有少许螺纹胶，即可防止轴承在高速运转下引起调节螺钉松脱的现象，更好确保调节螺钉调控确保上述间隙的持久可靠性。
96.实施时，在短轴的轴承装配至安装槽前，在短轴和轴承内外圈涂覆润滑脂润滑。这样可有效降低摩擦，减小轴承高速运转导致温度快速上升，提升可靠性。
97.所述长轴的同步轮安装段的外侧面与同步齿轮的内侧面之间的装配接触面为锥型面；
98.在“第二步、装配同步齿轮”还包括以下步骤：
99.a、间隙检测：
100.根据设计的最大厚度来选择对应厚度的塞尺，利用塞尺塞入腰轮与腰轮之间、腰轮与外壳之间的间隙，当塞尺能够穿过则间隙满足设计要求；
101.当塞尺不能够通过一对腰轮之间的间隙时，采用以下b步骤；
102.b、腰轮间距调节：
103.当塞尺不能够通过一对腰轮之间的间隙时，将两个腰轮中其中一个视作参考腰轮，另一个视作调节腰轮；
104.手动调动所述参考腰轮转动90度，调节腰轮转动至与参考腰轮呈同一转角姿态并与所述参考腰轮接触；
105.采用条形阻挡块经入口或出口插入至机壳内部并卡在参考腰轮与机壳之间的位置并形成对参考腰轮的阻挡；
106.利用扳手顺时针扭转调节腰轮对应的长轴最外端的锁紧螺母，即利用长轴与同步齿轮之间配合的锥形面的锥度来加大两个腰轮之间的间距，直至可供塞尺通过。
107.上述“长轴的同步轮安装段的外侧面与同步齿轮的内侧面之间的装配接触面为锥型面”，使得长轴和同步齿轮上设置有互成锥度形状，能够避免同步齿轮的过盈卡死，方便同步齿轮的装配和拆卸。
108.使用上述装配方法时：通过塞尺的厚度夹在两腰轮之间进行装配，同时塞尺检测腰轮与腰轮之间、腰轮与外壳之间的间歇，用塞尺来检测间歇满足要求。装配同步齿轮，用塑料块(条形阻挡块)阻挡腰轮，然后在另外一边放入塞尺，按照间隙方向用手压下腰轮，采用合适的力矩进行固定。
109.腰轮装配间隙调整为：
110.如图9位置间隙小，就转动90
°
到图10位置并卡住腰轮，用合适的扭矩再紧固；
111.如图11位置间隙小，就转动90
°
到图12位置并卡住腰轮，用合适的扭矩再紧固。
112.以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。